Page 227 - Revista da Armada

Desta forma, as posições que aparecem nos mostradores dos O DGPS EM PORTUGAL
receptores GPS são, geralmente, expressas neste sistema de
coordenadas. No entanto, com excepção das Cartas Electrónicas Em algumas aplicações marítimas (por exemplo: entradas e
de Navegação Oficiais (que estão referidas ao WGS-84), a saídas de portos, calibração de sistemas inerciais de navegação,
grande maioria das cartas náuticas, designadamente as de papel, dragagens, levantamentos hidrográficos e posicionamento de
não utilizam esse sistema de coordenadas. Só nas cartas de bóias) e em algumas aplicações militares navais (designada-
papel, de Portugal, editadas pelo Instituto Hidrográfico é possí- mente navegação em canal rocegado, rocega de minas, reco-
vel encontrar 7 sistemas de referência geodésicos diferentes, pois nhecimento de praias e apoio de fogos) a performance do GPS é
para cada local foi seleccionado um dado elipsóide e orientado insuficiente, recorrendo-se, em quase todos os países desen-
para melhor se adequar à forma da terra nesse local particular. volvidos ao sistema Differential GPS (DGPS).
Por exemplo, o sistema geodésico usado nas cartas da Madeira é O princípio de funcionamento do DGPS consiste em colocar
o elipsóide internacional de Hayford, de 1924, datum Porto um receptor GPS num local de coordenadas conhecidas e com-
Santo, que possui uma diferença de 550 metros relativamente ao parar as coordenadas obtidas no receptor GPS com as coorde-
WGS-84. Desta forma, os navegantes deverão converter as nadas reais do receptor. A diferença de posição permite radio-
posições do receptor GPS de WGS-84 para o datum da carta fundir as correcções para os utilizadores nas proximidades. Com
onde a posição vai ser marcada, aplicando a correcção indicada o DGPS consegue-se uma precisão melhor do que 3m (95%).
na própria carta, que no caso da Madeira é de 550 metros. No entanto, o benefício mais significativo do DGPS para os
navegantes marítimos não é a melhoria da exactidão mas antes a
PERFORMANCE DO SISTEMA monitorização permanente do estado de funcionamento dos
satélites GPS. O sis-
Os satélites GPS tema GPS não possui
transmitem em 2 fre- qualquer forma de avi-
quências rádio de baixa sar, em tempo real, os
potência, designadas utilizadores da ocor-
por L1 e L2, na banda rência de uma avaria
de UHF. Na frequência ou falha num satélite.
L1 (1575,42Mhz) são Isto significa que o
modulados dois códi- GPS pode dar infor-
gos: o código de aqui- mações erradas duran-
sição livre: código C/A te períodos de 1 ou 2
(Coarse/Acquisition), horas sem ter capa-
modulado a 1,023Mhz, cidade de avisar os uti-
e o código militar: có- lizadores da disfunção.
digo P (Precision), mo- Fig. 1 – Esquema de funcionamento do sistema DGPS Esta lacuna do sistema
dulado a 10,23Mhz. é compensada pelas
Sobre a portadora L2 estações DGPS que
(1227,6MHz) apenas é modulado o código P. monitorizam, 24 horas por dia, a qualidade dos sinais GPS
O código P apenas está acessível aos utilizadores militares visíveis e caso detectem alguma disfunção ou avaria num satélite
autorizados, sendo habitualmente cifrado, para aumentar a sua notificam imediatamente os navegantes.
segurança e resistência ao empastelamento e à mistificação. O O Instituto Hidrográfico está a instalar, actualmente, uma rede
código P, quando cifrado, designa-se por código P(Y), sendo DGPS em Portugal continental, que se prevê comece a funcionar
necessária uma “chave” secreta para o conseguir receber. no verão deste ano. Seguir-se-ão testes de validação, tanto no
Ambas as portadoras são, ainda, moduladas com uma men- mar como em terra, entre Setembro de 2002 e Setembro de
sagem de navegação contendo informação necessária à determi- 2003. Serão instaladas 2 estações DGPS (uma em Sagres e outra
nação da posição do satélite. Os sinais são enviados em linha no Cabo Carvoeiro) e uma estação de controlo, na Direcção de
directa e passam através de nuvens, vidros, plásticos, mas não Faróis. Além destas estações, a instalar no continente, também
atravessam corpos sólidos, grandes construções ou montanhas e, estão previstas estações DGPS para a Madeira e para os Açores,
por isso, os receptores GPS não funcionam, habitualmente, den- cujo concurso está previsto iniciar-se no final de 2002 ou início
tro de casas e debaixo de água ou de terra. de 2003.
A exactidão da posição é condicionada por atrasos que os
sinais dos satélites sofrem na passagem pela ionosfera e tropos- APLICAÇÕES DO GPS
fera, por reflexões em grandes construções ou montanhas (multi-
trajecto), pelos erros dos relógios dos satélites, por erros nas Apresentam-se de seguida algumas aplicações mais recentes
órbitas dos satélites, pelo ruído do receptor GPS e pela quali- ou curiosas do GPS.
dade da sua antena.
Além destes erros, o Departamento de Defesa dos EUA intro- Aplicações militares
duziu durante vários anos uma degradação intencional da per- O GPS já demostrou ser um instrumento de grande valor para
formance do sistema, designada por Selective Availability, que as forças militares norte americanas e aliadas. A operação
consistia na manipulação dos relógios dos satélites, de forma a “Tempestade do deserto” teria sido muito dificultada sem o GPS,
originar erros de posicionamento, para os utilizadores do código pois no deserto a paisagem é sempre igual e faltam pontos cons-
C/A, na ordem dos 100 metros (95%). pícuos que auxiliem a localização. Com o GPS, os soldados
Esta degradação intencional do sinal do GPS não afectava os estavam aptos a ir para qualquer lugar, mesmo à noite e sob
utilizadores militares autorizados, uma vez que estes tinham tempestades de areia. Inicialmente foram comprados 1000
acesso ao código P(Y), obtendo uma exactidão significativa- receptores comerciais portáteis para esse uso, mas os resultados
mente melhor do que essa. foram tão bons que antes do fim do conflito foram distribuídos
A Selective Availability foi desactivada a 1 de Maio de 2000 e, mais de 9000 receptores comerciais.
em Outubro de 2001, as autoridades americanas actualizaram Em termos militares, a importância do GPS tem vindo a
os performance standards do sistema GPS, assegurando uma aumentar cada vez mais, servindo, entre outras aplicações, para
exactidão que pode variar entre 13m (95%) e 36m (95%). efectuar o guiamento de mísseis balísticos e de cruzeiro, como
REVISTA DA ARMADA • JULHO 2002 9